--- title: เชื้อเพลิง ตอน 1 (12.17 นาที) subtitle: date: วันอังคารที่ 21 พฤษภาคม 2567 เวลา 09.01 น. --- (ข้อความสดจากระบบถอดความเสียงพูดทางไกล) [เสียงดนตรี] สวัสดีค่ะนักเรียน สำหรับคลิปนี้นะคะ นักเรียนจะได้มาเรียนกับคุณครูณัฏธิกากัน โดยเราจะเรียนเนื้อหาในบทที่ 4 เรื่อง ของพลังงาน ซึ่งบทนี้นะคะ จะเป็นบทเรียนขายของหนังสือเรียนพื้นฐานวิทยาศาสตร์กายภาพ ก่อนอื่นเรามาดูกันก่อนดีกว่าค่ะ ว่าในโหมดพลังงานมีหัวข้ออะไรบ้าง ในบทพลังงานนะคะ จะมีด้วยกัน 3 หัวข้อค่ะ ในคลิปนี้เราจะมาเรียนกันแค่ในหัวข้อแรกเท่านั้น ซึ่งก็คือหัวข้อของเชื้อเพลิงนั่นเอง ก่อนที่เราจะไปพูดถึงเรื่องของเชื้อเพลิงกันนั้น นักเรียนรู้กันไหมคะ ว่าพลังงานที่พวกเราอยู่ในชีวิตประจำวันมีแบบใดบ้าง พลังงานที่เราใช้กันในชีวิตประจำวันนะคะ มีหลายรูปแบบเลยค่ะ เช่น พลังงานความร้อน พลังงานแสง พลังงานไฟฟ้า พลังงานนิวเคลียร์ แล้วนักเรียนคิดว่าพลังงานเหล่านี้ได้มาอย่างไรคะ พลังงานที่ครูยกตัวอย่างอาจได้มาจากปฏิกิริยาเคมี ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการจัดเรียงตัวใหม่ของอะตอมของธาตุ โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงชนิดของธาตุหรือพลังงานอาจได้มาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงภายในนิวเคลียสของธาตุทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงชนิดของธาตุหรือไอโซโทป ซึ่งปฏิกิริยานิวเคลียร์นะคะ ก็จะไม่จัดเป็นปฏิกิริยาเคมีค่ะ ตัวอย่างปฏิกิริยาเคมีที่ให้พลังงานก็มีมากมายเลยนะคะ เช่น กิริยาการเผาไหม้ หรือที่บางคนเรียกว่า "ปฏิกิริยาสันดาป" ซึ่งปฏิกิริยานี้นะคะ ใช้ได้บ่อยในชีวิตประจำวัน โดยปฏิกิริยาการเผาไหม้นี้นะคะ ก็จะให้พลังงานที่เราสามารถนำใช้ประโยชน์ได้มากมายต่างกันเลยค่ะ เช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิง ก็จะทำให้พลังงานความร้อนที่เราสามารถนำไปใช้ในการอุ่นเพิ่มอาหารได้ หรือให้พลังงานแสงสำหรับการส่องสว่าง นอกจากนี้นะคะ ปฏิกิริยาการเผาไหม้ของอาหารที่เกิดขึ้นในร่างกายของเรานั้น จะให้พลังงานแก่สิ่งมีชีวิตสำหรับใช้ในการดำรงชีวิตและการเคลื่อนไหวอีกด้วยค่ะ สำหรับปฏิกิริยาเคมีที่ให้พลังงานอีกประเภทหนึ่งนะคะ ก็คือปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า ซึ่งในปัจจุบันก็มีการนำมาใช้ประโยชน์ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างแพร่หลายเลยค่ะ สำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ก็จะได้มาจากการสลายของสารกัมมันตรังสี ซึ่งใช้เป็นแหล่งพลังงานในการผลิตกระแสไฟฟ้าไปโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ได้ค่ะ ซึ่งเชื้อเพลิงนะคะ ก็จะเป็นสารเคมีที่ให้พลังงานสำหรับปฏิกิริยาการเผาไหม้ แล้วนักเรียนรู้จักเชื้อเพลิงอะไรกันบ้างคะ ลองนึกกันดูสิคะ นึกไม่ออกใช่ไหมคะ ตัวอย่างของเชื้อเพลิงนะคะ ก็อย่างเช่น น้ำมัน ถ่านหิน หินน้ำมัน แก๊สธรรมชาติ ซึ่งเชื้อเพลิงเหล่านี้นะคะ ก็จะเป็นเชื้อเพลิงที่เราเรียกกันว่า "เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์" ซึ่งปัจจุบันนะคะ ก็จะมีการใช้งานกันมากที่สุดค่ะ และส่วนใหญ่นะคะ ก็จะเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนค่ะ จากที่ครูบอกไปเมื่อสักครู่นะคะ ว่าพลังงานความร้อนที่ได้จากปฏิกิริยาเผาไหม้เชื้อเพลิงนั้นสามารถนำไปใช้ในการหุงต้มอาหารได้ แต่ก็ยังมีการมาใช้ในรถยนต์และยานพาหนะอื่น ๆ รวมถึงใช้ในการผลิตไฟฟ้าอีกด้วยค่ะ ซึ่งในปัจจุบันนะคะ ประเทศไทยเราก็จะใช้แก๊สธรรมชาติเป็นแหล่งพลังงานหลักในการผลิตกระแสไฟฟ้าค่ะ จากรูปนะคะ ก็จะเป็นการให้พลังงานความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้ถ่านหิน หรือแก๊สธรรมชาติ ซึ่งนักเรียนก็จะสามารถสังเกตเห็นได้ตรงที่ล้อมกรอบสีแดงไว้ตรงนี้นะคะ ซึ่งพลังงานความร้อนที่ได้ตรงนี้ค่ะ ก็จะนำไปผลิตในน้ำที่ใช้ในการหมุนกังหันในการกำเนิดกระแสไฟฟ้าได้ค่ะ ทีนี้เราดูไปแล้วนะคะ ว่าพลังงานอาจได้มาจากปฏิกิริยาเคมี และนักเรียนรู้ได้ไหมคะว่าเราสามารถเขียนแสดงปฏิกิริยาเคมีได้ด้วยสมการเคมีค่ะ จากตัวอย่างของปฏิกิริยาการเผาไหม้โพรเพนซึ่งโพรเพนนะคะ ก็จะเป็นเชื้อเพลิงชนิดหนึ่งที่ใช้อยู่ในแก๊สหุงต้มค่ะ โดยโพรเพนจะทำปฏิกิริยากับแก๊สออกซิเจนได้ผลิตภัณฑ์เป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำค่ะ เราจะเขียนสูตรเคมีของแก๊สโพรเพนและแก๊สออกซิเจนนะคะ ซึ่งเป็นสารตั้งต้นไว้ทางด้านซ้าย ตามด้วยลูกศรค่ะ ซึ่งแสดงทิศทางการเกิดปฏิกิริยาเคมีและตามด้วยสูตรของคาร์บอนไดออกไซด์ และไอน้ำนะคะ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ไว้ทางด้านขวา จะต้องทำให้จำนวนอะตอมรวมของแต่ละท่าทางด้านซ้ายและทางด้านขวานะคะ เท่ากัน จากตัวอย่างนะคะ ของสมการเคมีนะคะ ก็จะมีจำนวนคาร์บอนทั้งหมด 3 อะตอม มีไฮโดรเจน 8 อะตอม แล้วก็มีออกซิเจน 10 อะตอมค่ะ นอกจากจำนวนสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ที่แสดงในสมการเคมีแล้ว อาจมีสัญลักษณ์อื่น ๆ ที่ใช้แสดงภาวะหรือสารอะไรต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องในการเกิดปฏิกิริยาเคมีด้วย เช่น สถานะของสาร การดูดพลังงาน การคายพลังงาน สำหรับสถานะของสารน่าจะเขียนอยู่ในวงเล็บต่อท้ายสูตรเคมี แต่เนื้อของปฏิกิริยาการเผาไหม้ของโพรเพนนะคะ สารชนิดอยู่ในสถานะแก๊สเราจึงเปลี่ยนสถานะสมการเคมีที่แสดงสถานะของสารได้ดังนี้ค่ะ สถานการณ์อื่น ๆ ของสาร จะใช้สัญลักษณ์ตามที่แสดงในตารางนี้เลยนะคะ Loliq หมายถึงสารอยู่ในสถานะของแข็งรอบมาจากริบบิ้น หมายถึงสารที่อยู่ในสถานะของเหลวแก๊สอย่างที่เราไปเมื่อสักครู่นะคะ คุณเอคิว หรือก็คือสารที่มีน้ำในตัวทำละลายนั้นเองค่ะ คราวนี้นะคะ เรามาดูสัญลักษณ์ที่เกี่ยวข้องกับการดูด หรือการคายพลังงานของปฏิกิริยาการต่อเลย สำหรับปฏิกิริยาคายพลังงานนะคะ จะเขียนตัวเลขหรือข้อความไว้ทางด้านขวาของสมการเคมีค่ะ เช่น สมการนี้นะคะ ก็จะเป็นสมการของปฏิกิริยาการเผาไหม้โพรเพนเป็นปฏิกิริยาที่คายพลังงาน 20 กิโลเมตรต่อโจนะคะ ที่ขายออกมาได้ดังนี้ค่ะ หรือเอาหลอดจะเขียนคำว่า "พลังงาน" หรือ "เอนเนอร์" จีแทนตัวเลขก็ได้นะคะ ในทำนองเดียวกันนะคะ สำหรับปฏิกิริยาหรือพลังงาน เราจะเขียนตัวเลขแสดงปริมาณพลังงานที่ใช้ในกริยาหรือเขียนคำว่าพลังงาน "เอนเนอร์จีไว้ทางด้านซ้ายของสมการเคมีค่ะ เล็กสำหรับปฏิกิริยาเคมีที่มีการดูด หรือคายพลังงานในรูปของพลังงานความร้อน เราก็จะเรียกว่า "ปฏิกิริยาดูดความร้อน" หรือ" ปฏิกิริยาคายความร้อนตามลำดับ เอามาดูสัญลักษณ์อื่น ๆ ในสมการเคมีเพิ่มเติมกันเลยดีกว่าค่ะ ในบางปฏิกิริยา เช่น ปฏิกิริยาการเผาไหม้ จะมีการให้ความร้อนเพื่อให้สารเริ่มทำปกติกริยา ซึ่งสามารถแสดงด้วยสัญลักษณ์เดลต้าได้ค่ะ หรืออาจจะเขียนคำว่า "ความร้อน" หรือ "heat" ไว้บนลูกศรนะคะ ซึ่งสัญลักษณ์ที่เขาเขียนไว้บนลูกศรนะคะ เราจะใช้เพียงเพื่อบอกเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาเคมีเท่านั้น ไม่ได้ระบุว่าเป็นปฏิกิริยาดังกล่าว หรือเป็นปฏิกิริยาดูดหรือคายพลังงานค่ะ นอกจากนี้นะคะ ปฏิกิริยาเคมีที่ใช้ในตัวเร่งปฏิกิริยา หรือปฏิกิริยาที่ใช้แสง ก็จะมีการเขียนสัญลักษณ์ไว้บนลูกศรเช่นกันค่ะ เช่น ปฏิกิริยานี้นะคะ ก็จะมีการใช้โลหะ Platinum เป็นตัวเลขปฏิกิริยา ส่วนปฏิกิริยานี้ก็เป็นปฏิกิริยาที่มีการใช้แสงสำหรับใช้ในการเกิดปฏิกิริยานั่นเองค่ะ คราวนี้เรามาลองทำแบบฝึกหัดโจทย์กันดีกว่าค่ะ จากคำถามว่าจากสมการเคมีต่อไปนี้ ข้อใดเป็นสารตั้งต้นผลิตภัณฑ์และมีข้อมูลอื่นที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมีอย่างไร นักเรียนลองหยุดคิด และทำกันได้เลยนะคะ เรามาดูเฉลยกันเลยดีกว่าค่ะ ตอนนี้ทุกคนคงทำกันเสร็จแล้วใช่ไหมคะ ปฏิกริยานี้นะเราจะเขียนสูตรเคมีของโลหะโซเดียม และน้ำไว้ทางด้านซ้ายดังนั้นสารตั้งต้นโลหะโซเดียมและน้ำนั้นเองค่ะ ส่วนผลิตภัณฑ์ก็จะเป็นสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ และแก๊สไฮโดรเจน และสมการนี้นะคะ ก็จะมีการเขียนพลังงานไว้ทางด้านขวา ดังนั้น ปฏิกิริยานี้ก็จะเป็นปฏิกิริยาคายพลังงานค่ะ เรามาดูปฏิกิริยาต่อไปก็เลยดีกว่าค่ะ เหมือนเดิมนะคะ ลองหยุดคิดและทำเพื่อตัวเองกันก่อนค่ะ ตอนนี้ทุกคนคงทำกันเสร็จแล้วใช่ไหมคะ เราลองมาเฉลยไปพร้อม ๆ กันเลยนะคะ สำหรับปฏิกิริยานี้สารตั้งต้น ก็คือ 1. น้ำค่ะ ส่วนผลิตภัณฑ์ก็จะเป็นไฮโดรเจนและแก๊สออกซิเจนนั้นเอง นอกจากนี้นะคะ ปฏิกิริยานี้ก็ยังมีการใช้กรดซัลฟิวริกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาค่ะ เรามาดูสรุปเนื้อหาเรื่องเรียนที่เรียนวันนี้ก็เลยดีกว่านะคะ พลังงานนะคะ ที่นำมาใช้ประโยชน์สีประจำวันของเรา อาจได้มาจากปฏิกิริยาเคมีหรือปฏิกิริยานิวเคลียร์โดยพลังงานจากปฏิกิริยาเคมีนะคะ อาจจะอยู่ในรูปของพลังงานความร้อน พลังงานแสง หรือพลังงานไฟฟ้าค่ะ แล้วก็สำหรับปฏิกิริยาการเผาไหม้เชื้อเพลิงนะคะ ก็จะเป็นปฏิกิริยาเคมีที่พบได้บ่อยในชีวิตประจำวัน ซึ่งจะให้พลังงานที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้แตกต่างกันได้มากมายเลยค่ะ โดยปฏิกิริยาเคมีนะคะ ก็จะเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการจัดเรียงตัวใหม่ของอะตอมของธาตุ โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงชนิดของธาตุนะคะ แล้วก็สำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์นะคะ ก็จะแตกต่างกันค่ะ ว่าจะเป็นการเปลี่ยนแปลงภายในนิวเคลียสของธาตุ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงนี้นะคะ เราก็นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงชนิดของธาตุและไอโซโทปได้ค่ะ เราสามารถเขียนปฏิกิริยาเคมีแสดงได้ด้วย 2 ประการ ซึ่งเคมีนะคะ โดยการเขียนสมการเคมีค่ะ เราจะเขียนสูตรเคมีของสารตั้งต้นไว้ทางด้านซ้ายของลูก และเขียนสูตรเคมีของผลิตภัณฑ์นะคะ ไว้ทางด้านขวาของลูกศร ซึ่งเราจะต้องทำให้จำนวนอะตอมรวมของแต่ละธาตุ ไปทางด้านซ้ายและด้านขวาเท่ากันค่ะ นอกจากนี้นะคะ ในสมการเคมีอาจมีสัญลักษณ์อื่น ๆ ที่ใช้แสดงภาวะและปัจจัยต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องในการเกิดปฏิกิริยาเคมีค่ะ สำหรับคลิปนี้นะคะ ก็จะต้องขอจบลงเพียงเท่านี้ ส่วนคลิปหน้ามันก็จะเป็นเรื่องของตอนที่ 2 อย่าลืมติดตามชมกันนะคะ สวัสดีค่ะ [เสียงดนตรี]